DTC故障中Debounce策略

1.Dem 中为什么用到 debounce

故障诊断通常由诊断事件管理Dem模块和SW-C共同完成，即先由SWC中的Monitor Function对故障条件实时监控，并不断将故障条件的判定结果上报给Dem模块，而在Dem为了防止所有的故障误报，在其处理过程中增加一个Debouncing(去抖动)环节，也就是采用Debounce算法来确定事件的最终状态，即确认事件是PASSED、是FAILED,还是 No Result，除此之外还包括PREFAILED和PREPASSED。Dem模块中提供2种Debounce算法，基于计数器的Debounce算法是通过计数器计数来完成对事件的确认；基于时间的Debounce算法则通过计时来完成对事件的确认。 

2. SWC 与 Dem 的故障诊断关系

故障诊断是由Dem模块和SWC共同完成的，SWC中的Monitor Function对故障条件进行实时监控，并实时将故障条件的判定结果反馈至Dem模块判断是否发生故障，因为故障诊断由SWC与Dem模块共同完成的，所以debounce策略即可在SWC中实现，也可在Dem模块中实现。

3. Dem 中实现的 debounce 策略

Dem中实现debounce策略有三种，如下图7.30所示

3.1 基于计数器的Debounce策略

针对该算法，Dem模块为每一个事件提供一个Debounce计数器（范围为-128到127）用来记录判断的结果。

当一个事件上报一次PREFAILED状态，那么计数器（Fault Detection Counter）会按步长增加1，当达到设定的Failed限值时，故障状态就变成Failed。如下图t1时刻。

当一个事件上报一次PREPASSED状态，那么计数器按步长减少1，当达到设定的Passed限值时，故障状态就变成Passed，如下图t2时刻。

注释：Failed限值根据需求来定义，例如有的是3个event条件就会触发DTC的Failed状态。

FDC(fault detection counter)：错误计数器，其范围为-128~127；

DemDebounceCounterFailedThreshold：故障从prefailed状态跳转至failed的限值；

DemDebounceCounterPassedThreshold：故障从prepassed状态跳转至passed状态的限值；

DemDebounceCounterIncrementStepSize：当DiagnosticMonitor上报Prefailed，错误计数器的增加量；

DemDebounceCounterDecrementStepSize：当DiagnosticMonitor上报Prepassed，错误计数器减少量；

DemDebounceCounterJumpDown：是否使能JumpDown功能。JumpDown功能是指当上一次Diagnostic Monitor上报的状态是prefailed，而当前上报的是prepassed，且当前计数器的值大于DemDebounceCounterJumpDownValue，错误计数器的值会重置为DemDebounceCounterJumpDownValue。如果JumpDown功能禁止，计数器按步长减少；

DemDebounceCounterJumpDownValue：当JumpDown功能使能，该变量定义了计数器的重置值；

DemDebounceCounterJumpUp：是否使能JumpUp功能。JumpUp功能是指当上一次Diagnostic Monitor上报的状态是prepassed，而这次上报的是prefailed，且当前计数器的值小于DemDebounceCounterJumpUpValue，错误计数器的值会重置为DemDebounceCounterJumpUpValue。如果JumpUp功能禁止，计数器按步长增加；

DemDebounceCounterJumpUpValue：当JumpUp功能使能，该变量定义了计数器的重置值；

注释：根据【AUTOSAR_SWS_DiagnosticEventManager】文档中说明，Dem 模块应通过 DemDebounceAlgorithmClass 来支持去抖算法的特定事件的配置。如图所示，所属的模块位置。

3.2 基于时间的Debounce策略

针对该算法，Dem模块为每一个事件提供一个Debounce计时器（范围同样为-128到127）用来记录判断的结果。

当一个事件上报一次PREFAILED状态，那么计时器（Fault Detection Counter）开始计时，在一段时间t failed，如果都没有出现PREPASSED或PASSED状态，那么到达t failed时，故障状态就变成Failed，如下图t1时刻；在t failed内，如果出现FAILED状态，那么故障状态就直接变成Failed,如下图t4时刻。

当一个事件上报一次PREPASSED状态，那么计时器（Fault Detection Counter）开始计时，在一段时间t passed内，如果都没有出现PREFAILED或FAILED状态，那么到达t passed时，故障状态就变成Passed，如下图t2时刻；在t passed内，如果出现PASSED状态，那么故障状态就直接变成Passed，如下图t3时刻。

对于基于时间debounce的策略主要配置以下几个参数：

DebounceTimeBasedTaskTime：该变量定义基本的检测周期；

DemDebounceTimeFailedThreshold：定义故障状态从prefailed跳转至failed需要多少个DebounceTimeBasedTaskTime周期；

DemDebounceTimeFailedThreshold：定义故障状态从prepassed跳转至passed需要多少个DebounceTimeBasedTaskTime周期；

3.3 基于SWC中Debounce策略

在SWC中，可以通过手写代码来实现上面两个的逻辑，比如说DTC判断的需求是每10ms判断一次，如果三次判断都是Failed，则DTC set Failed，否则是 PASSED。

现在，我创建了一个Task，这个Task每10ms就会执行一次，我可以将DTC的判断条件放在这个Task里，如果判断（Failed）条件成立三次，就会set Failed状态。否则 PASSED。

4. Debounce 对UDS DTC状态的影响

通过 <ISO 14229> UDS服务中的 0x19服务，可以读取到此时DTC的状态，

依据AutoSAR描述，当event report的EventStatuse为passed或者failed或者bounce counter到达debounce counter的阈值时，UDS Status的bit0（TestFailed），bit1（TestFailedThisOperationCycle）和 bit6（TestNotCompletedThisOperationCycle）会发生变化.

根据ISO14229-1_2013规定，bit4（testNotCompletedSinceLastClear）由“1”变为“0”的条件是“DTC测试的结果为passed或者failed。

bit5（testFailedSinceLastClear）由“1”变为“0”的条件是“从上一次诊断信息被清除之后的DTC测试结果为failed”。

注意：具体可参考《AUTOSAR_SWS_DiagnosticEventManager》中第 7.7 章 <Event memory description>

bit0

bit1

bit2

bit3

bit4

bit5

bit6

bit7

在经过 debounce 或者 no debounce 滤波之后的结果为 failed 时，bit4 和 bit6 会被清零，bit5 应当被置 1 ；

在经过 debounce 或者 no debounce 滤波之后的结果为passed时，bit4 和 bit6 会被清零。而 bit2（pendingDTC）、bit3（confirmedDTC）和 bit7（warningIndicatorRequested）是需要在Fault memory中其他的条件去判断（具体的可以在Fault Memory章节和UDS Status大总结中看到），所以这3个位和debounce影响的4个UDS状态位是异步置位。由于诊断事件report故障及状态是独立于DEM模块，所以为了保存debounce之后的故障状态，可以给每个故障再给配一个变量记录debounce的状态。

5. 需求参考

版权声明：本文为CSDN博主「梅尔文.古」的原创文章

原文链接：https://blog.csdn.net/xiandang8023/article/details/129752705

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原文始发于微信公众号（汽车电子嵌入式）：DTC故障中Debounce策略